浅谈变频器在煤矿的应用及前景展望

《浅谈变频器在煤矿的应用及前景展望》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、浅谈变频器在煤矿的应用及前景展望1引言变频器进入实用期已经有20多年的历史了。在此期间作为变频器技术基础的电力电子技术和微电子技术都经历了飞跃性的发展。随着新型电力电子器件和高性能微处理器的应用以及控制技术的发展，变频器的性能价格比越来越高、体积越来越小、运行可靠性越来越高。变频器大有取代传统电磁调速的趋势。据统计，目前国内生产和组装高压、低压变频器的生产厂家有80多家，可见变频器销售量之大应用面之广。由于变频调速在风机和泵类负载上的应用具有显著的节能效果，并且具有无冲击启动和软停机的优良控制特性，因此变频器首先在冶金、电力、石化、供热和民用风机水泵的控制领域得到广泛的应用。由

2、于煤矿生产的特殊环境和安全上的特殊要求，变频器在煤矿的应用起步比较晚。目前还很少有符合煤矿安全要求的隔爆型变频器产品。随着我国市场经济的深入发展，煤矿的增产、降耗、提效被提到了重要地位，设备节能改造势在必行。变频调速在煤矿井上固定机械和采煤机上也有了一定的应用并取得了较好的效果。煤矿机械设备可分为固定设备、采掘设备、运输设备等类型。固定设备由主扇风机、空气压缩机、主排水泵和矿井提升机组成;井下采掘设备有采煤机、掘进机、刮板运输机、采区水泵、液压泵站、局部扇风机等设备组成;运输设备由矿车、电机车、皮带运输机等设备组成。另外，地面还有煤炭洗选和运输设备。2变频调速在主扇风机上的应用

3、2.1选用变频器的要求煤矿主扇风机如何选用变频调速？首先要考虑的是风机在现在的运行工况下，是否还有节能潜力，如果现在运行时风门已经接近全部打开，才能满足矿井需要的风量，这台风机也就没有安装变频器的必要，反之，可以考虑选用变频调速;风机属于平方转矩类负载，应选用适合于风机水泵使用的通用型变频器。一般根据主扇风机电机的额定电流选用变频器;变频器的电压等级应符合电源与电动机的额定电压要求，额定输出电流大于扇风机电机的额定电流;另外要注意变频经常运行频率不能太低，防止电动机温升过高。同时，要选用正规厂家、经过运行证明质量可靠、售后服务好的产品。2.2变频器应用举例黑龙江省某煤矿四井主扇

4、风机为4-72-11n016b，配套电动机jo2-92-6型75kw380v;实测总排风h1=1931pa。总入风量q1=64800m3/hn1=710r/min用闸门调节风量;按煤矿生产安全规程要求的配风量q2=50400m3/hh2=1171pa，根据相似定律求出调速后风机转速n2=552r/min;风机皮带传动减速比i=0.73，求出调速后电动机转速n3=756r/min，再求出变频器输出频率为39hz。电动机轴功率35kw。根据风机配电动机功率选用艾默生公司产品ev2000-4t0750p型变频器一台;变频器驱动一台风机，备用风机仍然由工频拖动。艾默生ev2000型变频

5、器具有电动机参数自整定功能;通过对磁通电流和转矩电流的解耦控制及低频转矩提升技术，保证通用电动机在0.5hz时，产生180％的启动转矩;在电网电压±20％波动，保证额定输出能力;可以适用于潮湿和粉尘超标场合(可选项目);客户化设计，控制功能强大。扇风机变频改造后运行稳定。经运行测试表明，通风系统各项指标符合安全规程要求;月节约电量10800kwh，年节约电量129600kwh;按电价0.64元/kwh计算，年节约电费8.2944万元;投资回收期1.3年。实例说明主扇风机变频调速改造后，风机以低于额定转速运行，噪声降低磨损减轻，减少了维护费用，经济效益良好。3变频调速在空气压缩机

6、上的应用3.1煤矿空气压缩机系统概述在传统的煤矿井下岩石巷道掘进中，使用以压缩空气为动力的凿岩机钻孔,火药爆破碎岩,耙斗装岩机装车的生产工艺。因此空气压缩机也是煤矿主要生产设备之一。空气压缩机站可以设在井上或井下;设置在井上的空气压缩机站，可以选用通用型电气控制设备;在井下的空气压缩机站，一般设置在有新鲜风流通过的井底车场内,按《煤矿安全规程》的规定，在这种场合可以选用“矿用一般型”电气设备。附表煤矿常用压缩机型号及规格煤矿常用的空气压缩机有往复式(活塞式)和螺杆式;常用压缩机型号和主要技术数据见附表。空气压缩机出厂时配套的排气压力调节装置，多数为关闭进气管式压力调节器;其工作

7、原理是当储气罐(风包)内空气压力超过设定压力(0.815mpa)时，压缩机进气管上碟阀自动关闭，压缩机进入空转卸荷状态。当储气罐内空气压力低于设定压力(0.77mpa)时，压缩机进气管碟阀自动开启，压缩机又进入满载工作状态。空气压缩机的排气量和压力，在运转中也不是不变的，常因所使用风动机械和风动工具的台数多少而变化，所以空气压缩机工作时总是在重复满载-卸荷工作方式。满载时的工作电流接近电动机的额定电流;卸荷时的空转电流约为30-50％电动机额定电流;这部分电流不是做有用功，而是机械在额定转速